JP2778374B2 - 車両用ナビゲーション装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、道路地図上に車両の現
在位置を表示して乗員を目的地まで誘導する車両用ナビ
ゲーション装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】道路地図に登録されていない道路を走行
したときにその走行軌跡を記憶しておき、ふたたびその
地域を走行するときに記憶されている走行軌跡に基づい
て道路地図上に未登録道路を付加表示する車両用ナビゲ
ーション装置が知られている（例えば、特開昭５８−４
８０９１号公報参照）。このナビゲーション装置では、
未登録道路を走行したときにその道路の始点から終点ま
での走行軌跡を画像データとして記憶装置に記憶してい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、現在、車両
用ナビゲーション装置に用いられる道路地図は、全国を
所定の大きさに区分し（以下、地域メッシュと呼ぶ）、
各区分ごとに番号（以下、メッシュ番号と呼ぶ）を付し
て管理され、ＣＤ−ＲＯＭなどの大容量の記憶媒体に数
値化処理されたデータとして記憶される。すなわち、道
路上の交差点や屈曲点などを示すノードと、ノードとノ
ードを結ぶリンクとによって道路を表し、道路種別など
の属性データとともに記憶される。

【０００４】しかしながら、上述した従来の車両用ナビ
ゲーション装置では、未登録道路を画像データとして記
憶しているので、数値化データで記憶されている登録道
路と同様に道路検索などの処理が行えないという問題が
ある。

【０００５】本発明の目的は、未登録道路の走行軌跡を
数値化データに変換して記憶する車両用ナビゲーション
装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】クレーム対応図である図
１に対応づけて本発明を説明すると、請求項１の発明
は、車両の走行距離を検出する走行距離検出手段１００
と、車両の進行方位を検出する方位検出手段１０１と、
数値化処理された道路地図データを記憶する地図記憶手
段１０２と、走行距離検出手段１００で検出される走行
距離と方位検出手段１０１で検出される進行方位とに基
づいて、所定の走行距離ごとに車両の走行軌跡を演算す
る走行軌跡演算手段１０３と、道路地図データと車両の
走行軌跡とに基づいて車両の推定位置を算出し、車両周
辺の道路地図上に車両の推定位置を表示する表示手段１
０４とを備えた車両用ナビゲーション装置に適用され
る。そして、車両が地図記憶手段１０２に登録されてい
ない未登録道路を走行したときに、走行軌跡演算手段１
０３で演算された未登録道路の走行軌跡を地図記憶手段
１０２に記憶されている道路地図データと同一のデータ
フォーマットに変換するデータ変換手段１０５と、この
データ変換手段１０５により変換処理された未登録道路
の走行軌跡データを記憶する未登録道路記憶手段１０６
とを備え、表示手段１０４によって、地図記憶手段１０
２に記憶されている道路地図データ、未登録道路記憶手
段１０６に記憶されている未登録道路の走行軌跡デー
タ、および走行軌跡演算手段１０３により演算された車
両の走行軌跡に基づいて車両の推定位置を算出し、車両
周辺の道路地図上に未登録道路と車両の推定位置とを表
示することにより、上記目的を達成する。また、請求項
２の発明の車両用ナビゲーション装置は、未登録道路の
走行軌跡上の所定の走行距離ごとの地点で区分される複
数の線分のうち、互いに隣接する２つの線分のなす角度
を算出する角度算出手段１０７と、互いに隣接する２つ
の線分のなす角度が１８０度を中心とする所定の範囲内
にあるときは、それら２つの線分を１本の直線で近似す
る近似手段１０８とを備え、データ変換手段１０５Ａに
よって、近似手段１０８により近似処理が行われた未登
録道路の走行軌跡を地図記憶手段１０２に記憶された道
路地図データと同一のデータフォーマットに変換するよ
うにしたものである。さらに、請求項３の発明の車両用
ナビゲーション装置は、外部からの位置情報を受信する
位置情報受信手段１０９を備え、走行軌跡演算手段１０
３Ａにより、位置情報受信手段１０９で受信された外部
からの位置情報に基づいて車両の走行軌跡を修正するよ
うにしたものである。

【０００７】

【作用】本発明の車両用ナビゲーション装置では、地図
記憶手段１０２に登録されていない未登録道路を走行し
たときに、この未登録道路の走行軌跡を地図記憶手段１
０２に記憶されている道路地図データと同一のデータフ
ォーマットに変換し、未登録道路記憶手段に記憶する。
そして、ふたたびこの地域を走行したときに、地図記憶
手段１０２の道路地図データ、未登録道路記憶手段１０
６に記憶された未登録道路の走行軌跡データ、および走
行軌跡演算手段１０３により演算された車両の走行軌跡
に基づいて車両の推定位置を算出し、車両周辺の道路地
図上に未登録道路と車両の推定位置とを表示する。

【０００８】

【実施例】図２，３は一実施例の車両用ナビゲーション
装置の構成を示す。この装置は、図に示すようにＣＰＵ
１を中心としたマイクロコンピュータにより構成され
る。ＣＰＵ１は、システムバス２を介して各種機器とデ
ータの授受を行なって、種々の演算処理を行なう。３は
車両の進行方位を検出する方位センサであり、増幅器
４，Ａ／Ｄ変換器５およびＩ／Ｏコントローラ６を介し
てシステムバス２へ接続される。７は車両の走行距離を
検出する距離センサであり、Ｉ／Ｏコントローラ６を介
してシステムバス２へ接続される。８は装置へ種々の指
令やデータを入力するキーであり、Ｉ／Ｏコントローラ
９を介してシステムバス２へ接続される。１０は音声出
力用スピーカーであり、サウンドジェネレータ１１およ
びＩ／Ｏコントローラ９を介してシステムバス２へ接続
される。

【０００９】１２は衛星を利用した位置検出システム
（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅ
ｍ、以下、ＧＰＳと呼ぶ）の信号電波を受信する受信機
（以下、ＧＰＳレシーバと呼ぶ）であり、拡張Ｉ／Ｏコ
ントローラ１３を介してシステムバス２へ接続される。
さらに、１４はアンテナ１５を備えた受信機であり、道
路および交差点に設置される路上ビーコンから交通渋
滞、道路工事、交通規制などの道路交通情報や位置情報
を受信する。

【００１０】また図３において、１６は道路地図データ
を格納したＣＤ−ＲＯＭであり、インタフェース用ＳＣ
ＳＩコントローラ１７を介してシステムバス２へ接続さ
れる。１８はＶＤＴ（Ｖｉｓｕａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ
Ｔｅｒｍｉｎａｌ）として機能するＣＲＴであり、グラ
フィックコントローラ１９を介してシステムバス２へ接
続され、車両周辺の道路地図を表示するとともに、車両
の現在位置を示すマークを表示する。さらにシステムバ
ス２には、ＣＲＴ１８の画像記憶用Ｖ−ＲＡＭ２０、後
述する制御プログラムなどを格納するＲＯＭ２１、デー
タの一時記憶用Ｄ−ＲＡＭ２２、漢字ＲＯＭ２３、イグ
ニッションオフ時に現在位置などの情報を記憶する電池
バックアップのＲＡＭ２４が接続される。

【００１１】図４，５はメインプログラムを示すフロー
チャート、図６は走行データ収集ルーチンを示すフロー
チャート、図７，８は未登録道路処理１，２ルーチンを
示すフローチャート、図９，１０は未登録道路のデータ
化ルーチンを示すフローチャートである。これらのフロ
ーチャートにより実施例の動作を説明する。

【００１２】不図示の車両のイグニッションキーがＯＮ
位置に設定されると車両用ナビゲーション装置の電源が
投入され、ＣＰＵ１はメインプログラムの実行を開始す
る。実行開始後のステップＳ１において、車両の現在位
置、目的地などの初期設定を行う。ここで、車両の現在
位置は、前回の走行後にバックアップＲＡＭ２４に記憶
された車両の位置を初期位置としてもよいし、乗員がキ
ー８を操作して入力した位置でもよい。

【００１３】続くステップＳ２で、車両の現在位置周辺
の道路地図をＣＤ−ＲＯＭ１６からＤ−ＲＡＭ２２へ読
み込む。道路地図は、全国をＪＩＳ−Ｘ０４１０に規定
される小区画（以下、地域メッシュと呼ぶ）に区分して
管理される。また、道路地図は、交差点や道路の屈曲点
などを示すノードと、ノードとノードとを結ぶ直線、す
なわちリンクとの集合体としてデータ化されており、各
ノードおよび各リンクの位置座標や道路種別などの属性
情報とともに数値化データとして記憶されている。

【００１４】次にステップＳ３で、車両の走行距離と進
行方位とに基づいて走行軌跡を演算し、車両の現在位置
を算出する。なお以下では、車両の走行軌跡に基づいて
算出された現在位置を推定位置と呼ぶ。

【００１５】ここで、車両の走行距離と進行方位は図６
に示す走行データ収集ルーチンで検出する。ＣＰＵ１は
所定の走行距離ごとに図６に示すルーチンを実行し、ス
テップＳ３１で距離センサ７により走行距離を検出し、
ステップＳ３２で方位センサ３により進行方位を検出
し、ステップＳ３３でそれらのデータをＤ−ＲＡＭ２２
へ記憶する。車両の走行軌跡は、このルーチンで収集、
記憶された走行距離および進行方位データを積分して算
出する。なお、この走行データ収集ルーチンは所定の時
間間隔で実行するようにしてもよい。

【００１６】ステップＳ４で、ＧＰＳやビーコンなどに
より信頼性の高い位置情報が得られたか否かを判別し、
信頼性の高い位置情報が得られたらステップＳ５へ進ん
で上記ステップで算出された車両の走行軌跡および推定
位置を修正する。なお、信頼性の高い位置情報が得られ
なければステップＳ５をスキップしてステップＳ６へ進
む。

【００１７】ここで、ＧＰＳおよびビーコンにより得ら
れる位置情報の信頼性について説明する。ＧＰＳ測位座
標と測位精度についてはすでに公知であるが、まずその
概要を説明する。衛星から送られるＧＰＳ信号には衛星
の位置を示す位置情報、正確な時刻を示す時刻情報、Ｇ
ＰＳ信号自体の正確さを示す精度情報などが含まれてい
る。通常、３個または４個の衛星からＧＰＳ信号電波を
受信し、各信号に含まれる衛星の位置情報と時刻情報に
基づいて各衛星からの距離を算出し、三角測量の原理に
より３次元の車両の位置、すなわちＧＰＳ測位座標が算
出される。算出されたＧＰＳ測位座標の精度、すなわち
測位精度は、ＧＰＳ信号自体の精度と、車両と各衛星と
の位置関係によってほぼ決定される。前者のＧＰＳ信号
自体の精度は、ＧＰＳ信号に含まれる精度情報により示
される。後者の衛星の位置関係は、例えば各衛星が接近
しているほど、また各衛星の仰角が小さいほど精度が悪
くなる。そこで、ＧＰＳ測位精度を算出された座標を中
心とする誤差円の半径（単位；メートル）で表すものと
し、精度情報および各衛星との位置関係を誤差円の半径
に換算する換算テーブル（不図示）を設定してＲＯＭ２
１に記憶する。そして、ＧＰＳ測位座標を演算するたび
にその換算テーブルを検索してＧＰＳ測位精度を示す誤
差円の半径を求める。さらに、位置情報としての信頼性
を判定するための基準半径を例えば５０ｍとすると、測
位精度を示す誤差円の半径が５０ｍ以下であれば算出さ
れたＧＰＳ測位座標は位置情報としての信頼性が高いと
し、その測位座標に基づいて走行軌跡および推定位置を
修正する。逆に、測位精度の半径が基準半径よりも大き
ければ算出された測位座標は信頼性が低いとし、その測
位座標による走行軌跡および推定位置の修正を行わな
い。

【００１８】次に、車両が路上ビーコンの直下を通過
し、受信機１４でビーコン信号を受信したときは、ビー
コン信号に含まれる位置情報により上記の走行軌跡およ
び推定位置を修正する。路上ビーコンの位置情報はその
設置位置において絶対的な信頼性を有しているので、ビ
ーコン信号を受信したときは無条件に走行軌跡および推
定位置を修正する。

【００１９】なお、運行中に車両を停車させ、乗員がキ
ー８を操作して車両の現在位置を入力したときも無条件
で走行軌跡および推定位置を修正する。

【００２０】ステップＳ６において、マップマッチング
により車両の現在位置を演算する。すなわち、Ｄ−ＲＡ
Ｍ２２に記憶されている車両周辺の道路地図データを検
索し、車両の現在の進行方位に近い方位の道路リンクを
候補リンクとして抽出する。なお、候補リンクの抽出に
際しては、方位センサ３の検出誤差などを考慮して両者
の差が所定のしきい値以内にあれば候補リンクとして取
り敢えず採用する。また、過去の走行軌跡および推定位
置データの信頼度により探索エリアが決定される。つま
り、ＧＰＳやビーコン信号などにより走行軌跡および推
定位置データの修正が行われていれば、その走行軌跡お
よび推定位置データの信頼度は高く、探索エリアを狭く
することができる。

【００２１】ステップＳ７では、車両が走行中と思われ
る候補リンクがあるか否かを判別し、候補リンクがあれ
ば図５のステップＳ８へ進み、候補リンクがなければス
テップＳ２１へ進む。

【００２２】まず、候補リンクがない場合の処理を説明
する。ステップＳ２１で、図７，８に示す未登録道路処
理１ルーチンを実行する。マップマッチングの結果、車
両が現在走行中と思われる候補リンクがない場合は、Ｃ
Ｄ−ＲＯＭ１６の道路地図に登録されていない未登録道
路を走行している場合か、あるいは演算結果の走行軌跡
および推定位置に大きな誤差がある場合のいずれかが考
えられる。現在走行中の道路を未登録道路と判断するた
めには後者の場合を排除する必要があり、まずステップ
Ｓ４１で、候補リンクがなくなる直前の状態において候
補リンクが１本に特定されていたか否かをフラグＦによ
り判別する。すなわち、フラグＦがセットされていれ
ば、候補リンクがなくなる直前の状態では候補リンクが
１本に特定されており、走行軌跡および推定位置に大き
な誤差がある可能性は低く、現在走行中の道路が未登録
道路である可能性が高いので、ステップＳ４２へ進んで
フラグＦをクリヤした後、ステップＳ４３へ進む。

【００２３】一方、ステップＳ４１でフラグＦがセット
されておらず、候補リンクがなくなる直前の状態におい
て候補リンクが複数存在したときは、走行軌跡および推
定位置に大きな誤差のある可能性が高く、現在走行中の
道路が未登録道路である可能性が低いので、未登録道路
として登録せずに図４のメインプログラムへリターンす
る。

【００２４】ステップＳ４３で、登録道路から外れた地
点を現在の推定位置から所定の距離以内で特定できるか
否かを判別する。上記ステップで、候補リンクがなくな
る直前には候補リンクが１本に特定されていたことが確
認されたので、現在走行中の道路は未登録道路である可
能性が高くなったが、それだけでは未登録道路と断定す
るには不十分である。そこで、現在の推定位置から、登
録道路から外れた地点、すなわち候補リンクがなくなっ
た地点までの距離を調べ、その距離が所定値以内にあれ
ば、現在走行中の道路を未登録道路と断定する。これ
は、登録道路を走行していてそのまままっすぐ未登録道
路へ進入するようなことは極めて少ないと考えられるか
らである。つまり、登録道路から進行方位を変えて未登
録道路へ進入するか、あるいはＴ字路などにおいて交差
点を直進して未登録道路へ進入するはずである。前者の
場合は進行方位を変えた地点、すなわち方向転換した地
点は走行軌跡からある程度正確に確認でき、後者の場合
もマップマッチングあるいはビーコンなどにより正確に
確認できる。このような地点で未登録道路へ進入した
後、そのまま直線走行すると距離が長くなればなるほど
距離ずれを起こしやすくなる。つまり、現在の推定位置
から走行軌跡を逆戻りして候補リンクがなくなった地点
を未登録道路の始点として特定するときに、所定距離以
上逆戻りすると始点位置の誤差が大きくなる。従って、
登録道路から外れた地点を現在の推定位置から所定の距
離以内で特定できれば、未登録道路であると判断してス
テップＳ４４へ進み、そうでなければ未登録道路として
登録せずに図４のメインプログラムへリターンする。

【００２５】ステップＳ４４では上記ステップで特定さ
れた登録道路から外れた地点を未登録道路の始点として
登録し、続くステップＳ４５で走行軌跡を演算し、画像
データとしてＶ−ＲＡＭ２０へ記憶するとともに、グラ
フィックコントローラ１９を介してＣＲＴ１８へ車両周
辺の道路地図とともに走行軌跡を表示する。次に図８の
ステップＳ４６へ進み、ふたたび登録道路へ入ったか否
かを判別する。このとき、最初から登録道路の候補リン
クが１本に特定できれば問題ないが、通常はしばらくの
間、複数の候補リンクが現れ、その後、候補リンクが１
本に特定できる。従って、上述した未登録道路の始点の
特定方法と同様に、現在の推定位置から走行軌跡を逆戻
りして登録道路へ入った地点、すなわち未登録道路の終
点を特定する。

【００２６】ステップＳ４７で、現在の推定位置から所
定距離以内で登録道路へ入った地点を特定できるか否か
を判別し、所定距離以内で登録道路へ入った地点を特定
できればステップＳ４８へ進み、そうでなければステッ
プＳ５５へ進む。なお所定距離は、ＧＰＳやビーコンな
どの信頼できる位置情報による推定位置の修正をせず
に、距離センサ７および方位センサ３の検出結果に基づ
いて算出された走行軌跡および推定位置だけをたよりに
自立航法したときの累積誤差と、上述した候補リンクの
探索エリアとにより決定する。例えば、探索エリアを推
定位置を中心とした半径２００ｍとすれば、自立航法の
累積誤差が２００ｍになると考えられる走行距離を所定
距離として設定する。また、途中でＧＰＳやビーコンな
どにより信頼性の高い位置情報が得られたときは、そこ
までの走行軌跡は信頼性が高いものとして上記の所定距
離から除外する。

【００２７】現在の推定位置から所定距離以内で登録道
路へ入った地点を特定できるときは、ステップＳ４８で
その地点を未登録道路の終点として登録し、続くステッ
プＳ４９で終点データに基づいて未登録道路の始点から
の走行軌跡を修正する。例えば図１１（ａ）に示すよう
に、始点Ａから終点Ｂまでの未登録道路の走行軌跡が記
憶されていたとすると、最終的に特定された終点Ｃの位
置データに基づいて図１１（ｂ）に示すように走行軌跡
を修正する。さらにステップＳ５０では、図９，１０に
示す未登録道路のデータ化ルーチンを実行して未登録道
路の走行軌跡の数値化処理を行う。このデータ化ルーチ
ンについては後述する。続くステップＳ５１で、未登録
道路の数値化データをバックアップＲＡＭ２４へ格納
し、メインプログラムへリターンする。

【００２８】未登録道路のデータは、図１８に示すよう
に、ＣＤ−ＲＯＭ１６に記憶されている道路地図と同様
に道路をノードとリンクで表し、車両周辺の道路地図の
地域メッシュ番号とともにバックアップＲＡＭ２４へ記
憶する。そして、ある地域メッシュ番号の道路地図をＣ
Ｄ−ＲＯＭ１６からＤ−ＲＡＭ２２へ読み出したとき
に、バックアップＲＡＭ２４に記憶されている同じ地域
メッシュ番号の未登録道路データも自動的にＤ−ＲＡＭ
２２へ読み出し、上述したように道路検索の対象として
ＣＤ−ＲＯＭ１６に記憶されている登録道路と同様に取
り扱う。なお、未登録道路のデータを記録する記録媒体
は、例えば読み書き可能なＲＯＭ（ＥＥ−ＰＲＯＭ）、
テープ、ＩＣカードなど、車両用ナビゲーション装置の
電源を切っても記憶データが消失しない記録媒体であれ
ばどのようなものでもよい。

【００２９】ステップＳ４７で登録道路へ入った地点を
現在の推定位置から所定距離以内で特定できなかったと
きは、上述したように自立航法による累積誤差が許容値
を超えるので、ステップＳ５５へ進んでＤ−ＲＡＭ２２
へ記憶されている未登録道路の走行軌跡を消去し、メイ
ンプログラムへリターンする。

【００３０】また、ステップＳ４６でまだ登録道路へ入
っていないと判定されたときはステップＳ５２へ進み、
ＧＰＳやビーコンなどにより信頼性の高い位置情報が得
られたか否かを判別する。信頼性の高い位置情報が得ら
れたならばステップＳ５３へ進み、そうでなければステ
ップＳ５４へ進む。ステップＳ５３では、得られた信頼
性の高い位置情報により走行軌跡を修正する。今、図１
１（ａ）に示すように現在の推定位置ＢにおいてＧＰＳ
やビーコンなどにより信頼性の高い現在位置Ｃの情報が
得られたとすると、始点Ａから現在の推定位置Ｂまでの
走行軌跡を図１１（ｂ）に示すように修正する。その
後、ふたたび図７のステップＳ４５へ戻り、未登録道路
の走行軌跡の演算を行う。一方、ＧＰＳやビーコンなど
による信頼性の高い位置情報が得られないときは、ステ
ップＳ５４で自立航法による信頼度を保証できる上述の
所定距離を超えたか否かを判別し、超えていればステッ
プＳ５５へ進んでそこまでの走行軌跡を消去りしてメイ
ンプログラムへリターンし、所定距離を超えていなけれ
ば図７のステップＳ４５へ戻って走行軌跡の演算を継続
する。

【００３１】なお図示を省略するが、この未登録道路処
理ルーチンでは乗員がキー８の操作によって未登録道路
のデータ化処理を中止したり、バックアップＲＡＭ２４
に記憶されている任意の未登録道路のデータを消去する
ことができる。

【００３２】次に、ふたたび図４，５に示すメインプロ
グラムへ戻り、マップマッチングの結果、登録道路の候
補リンクが見つかった場合を説明する。図４のステップ
Ｓ７において候補リンクがあると判別されたときは、図
５のステップＳ８で、候補リンクは１本か否かを判別
し、候補リンクが１本であればステップＳ９へ進み、そ
うでなければステップＳ１５へ進む。ステップＳ９で候
補リンクが１本であることを示すフラグＦをセットし、
ステップＳ１０へ進む。ステップＳ１０では、そのリン
クは前に未登録道路として登録した道路のリンクか否か
を判別し、以前に未登録道路として登録した道路リンク
であればステップＳ１１へ進み、そうでなければステッ
プＳ１４へ進む。

【００３３】マップマッチングの結果、現在走行中と思
われる候補リンクが１本に特定でき、以前にそのリンク
が未登録道路として登録された道路のリンクでない場合
は、ステップＳ１４でそのリンク上に車両の現在位置を
設定し、Ｄ−ＲＡＭ２２に記憶されている車両周辺の道
路地図データとともに画像データとしてＶ−ＲＡＭ２０
へ転送する。そして、グラフィックコントローラ１９を
介してＣＲＴ１８に車両周辺の道路地図と車両の現在位
置を示すマークを表示する。その後、図４のステップＳ
２２へ進み、車両の進行にともなって周辺の道路地図を
更新する必要があるか否かを判別し、更新する必要があ
ればステップＳ２へ戻り、更新する必要がなければステ
ップＳ３へ戻る。

【００３４】ステップＳ１０で候補リンクが以前に未登
録道路として登録された道路のリンクであると判別され
たときは、ステップＳ１１で図７，８に示す未登録道路
処理２ルーチンを実行する。この未登録道路処理２ルー
チンは、上述した未登録道路処理１ルーチンのステップ
Ｓ４１，４２をスキップしてステップＳ４３から開始す
るものであり、説明を省略する。ただし、図８のステッ
プＳ５１で未登録道路の数値化データを記憶する際、す
でに同一の未登録道路がデータ化されてバックアップＲ
ＡＭ２４へ記憶されているので、今回取得した未登録道
路のデータは取り敢えずＤ−ＲＡＭ２２へ格納してリタ
ーンする。

【００３５】未登録道路処理２ルーチンからリターン後
の図５のステップＳ１２で、未登録道路をデータ化処理
したか否かを判別し、データ化処理を完了したときはス
テップＳ１３へ進み、途中で信頼性が確保できないため
に未登録道路の登録処理を中止したときは図４のステッ
プＳ２２へ進む。ステップＳ１３では、以前にバックア
ップＲＡＭ２４に記憶した未登録道路のデータと、今回
取得した同一の未登録道路のデータとを照合し、平均化
を行って新たに作成した未登録道路の数値化データをバ
ックアップＲＡＭ２４に記憶する。その後、図４のステ
ップＳ２２へ戻る。

【００３６】ステップＳ８でマップマッチングの結果、
複数のリンクが候補に上がったときはステップＳ１５へ
進み、候補リンクが１本に特定されたことを示すフラグ
Ｆをクリヤする。続くステップＳ１６で、複数の候補リ
ンクの中から最も信頼度の高いリンクを選択する。候補
リンクの信頼度は、車両の進行方位とリンクの方位との
類似度や、過去の走行軌跡と候補リンクを含む道路の形
状との相関度などを評価して決定すればよい。ステップ
Ｓ１７において、最も信頼度が高いリンク上に車両の現
在位置を設定し、Ｄ−ＲＡＭ２２に記憶されている車両
周辺の道路地図データとともに画像データとしてＶ−Ｒ
ＡＭ２０へ転送する。そして、グラフィックコントロー
ラ１９を介してＣＲＴ１８に車両周辺の道路地図と車両
の現在位置を示すマークを表示する。なおこのとき、車
両の推定位置はそのリンク上に修正せず、後に候補リン
クが１本に特定できた時点で修正する。

【００３７】ステップＳ１８では、最も信頼度が高いと
して選択されたリンクは以前に未登録道路として登録さ
れた道路リンクであるか否かを判別し、以前に未登録道
路として登録された道路リンクであればステップＳ１１
へ進み、そうでなければ図４のステップＳ２２へ進む。

【００３８】次に、図９，１０に示すフローチャートに
より未登録道路のデータ化処理を説明する。今、図１２
に示すように、道路Ｒ１上のＤ点から出発し、Ｇ点で道
路Ｒ２へ移り、Ｊ点で未登録道路へ進入し、Ｎ点を経て
Ｕ点で再び登録道路Ｒ３へ入り、Ｗ点まで走行する経路
を例に上げて以下の説明を行う。なお、図１２に示すＤ
〜Ｗの各点は、所定の走行距離ごとに実行された図６の
走行データ収集ルーチンにより得られた走行距離と進行
方位とに基づいて算出された推定位置であり、これらの
点はデータ化処理を行う前の未登録道路のノードを表
す。説明を簡単にするために、走行データの収集場所で
あるＪ点およびＵ点をそれぞれ未登録道路の始点および
終点とする。さらに、上述した未登録道路処理ルーチン
を実行した結果、Ｊ点およびＵ点が未登録道路の始点お
よび終点として特定され、始点Ｊから終点Ｕまでの走行
軌跡がＶ−ＲＡＭ２０に記憶されているものとする。

【００３９】上述した従来の車両用ナビゲーション装置
では、図１３に示すようにＪ点からＵ点までの未登録道
路を抽出し、各ノード座標による画像データとして記録
していた。この実施例では、未登録道路のノードとノー
ドを結ぶリンクを作成し、ほぼ直線とみなせるリンクど
うしを１本化しながらデータの簡素化を計り、さらにデ
ータの数値化処理を行う。ステップＳ６１において、Ｖ
−ＲＡＭ２０に記憶されている始点Ｊから終点Ｕまでの
走行軌跡を読み出し、推定位置の座標をノード座標とし
て記録した順にノードを接続し、図１４に示すように道
路リンクを作成する。今、連続した２つのノードＪ，Ｋ
の座標をそれぞれ（ｘ１，ｙ１），（ｘ２，ｙ２）とす
ると、２つのノードＪ，Ｋを結ぶリンクは、

【数１】 で表される。

【００４０】ステップＳ６２で、隣接する２つのリンク
のなす角度を以下に述べる手順で算出する。まず、各リ
ンクの真北の方向からの角度θｎを次式により計算す
る。

【数２】 次に、隣接する２つのリンクの真北からの角度θｎ１，
θｎ２の差θを求めれば、この差θが隣接する２つのリ
ンクのなす角度である。

【数３】

【００４１】ステップＳ６３で、隣接する２つのリンク
のなす角度θがほぼ１８０度であるか、すなわち２つの
リンクがほぼ直線とみなせるか否かを判別し、ほぼ直線
とみなせれば図１０のステップＳ６７へ進み、そうでな
ければステップＳ６４へ進む。なお、直線とみなせる角
度のしきい値はデータを記憶するメモリの記憶容量やマ
ップマッチングの方法などによって決定する。例えば、
メモリの記憶容量が大きい場合はしきい値を１７９〜１
８１度とし、記録容量が小さい場合はしきい値を１６０
〜２００度とする。

【００４２】図１５に示すように隣接する２つのリンク
がほぼ直線とみなせれば図１０のステップＳ６７へ進
み、図１６に示すように２つのリンクを接続して１本の
リンクにするとともに、この１本化したリンクと隣接す
る次のリンクとのなす角度θを上述した方法で算出す
る。そしてステップＳ６８で、それらのリンクの角度θ
がほぼ１８０度であるか否かを判別し、ほぼ１８０度で
直線とみなせればステップＳ７１へ進み、そうでなけれ
ばステップＳ６９へ進む。ステップＳ７１では、ほぼ直
線とみなせる２つのリンクを接続して１本のリンクと
し、ステップＳ７２へ進んで隣接する次のリンクが存在
するか否かを判別する。隣接する次のリンクがあればス
テップＳ６７へ戻り、なければ未登録道路処理ルーチン
へリターンする。

【００４３】一方、ステップＳ６８で直線でないと判別
されたときはステップＳ６９へ進み、１本とならないリ
ンクを起点として隣接する次のリンクとのなす角度θを
調べる。ステップＳ７０で隣接する次のリンクが存在す
るか否かを判別し、存在すればステップＳ６８へ進み、
なければ未登録道路処理ルーチンへリターンする。

【００４４】また、図９のステップＳ６３で隣接する２
つのリンクのなす角度がほぼ１８０度でないと判別され
たときは、ステップＳ６４で２つのリンクを個別のリン
クとして扱い、続くステップＳ６５で隣接する次のリン
クとのなす角度を調べる。ステップＳ６６で次のリンク
が存在するか否かを判別し、存在すればステップＳ６３
へ戻り、なければ未登録道路処理ルーチンへリターンす
る。

【００４５】このようにして、直線とみなせる隣接リン
クを１本化して簡素化すると、当初、図１４に示すよう
に多くのノードとリンクから構成されていた未登録道路
は、図１７に示すようにわずか４個のノードＪ，Ｎ，
Ｒ，Ｌと３本のリンクから構成される道路になる。

【００４６】この未登録道路は、図１８に示すように、
現在の車両周辺の道路地図データの地域メッシュ番号と
ともに、未登録道路ごとに管理番号を付してバックアッ
プＲＡＭ２４に記憶される。このとき、未登録道路のデ
ータはＣＤ−ＲＯＭ１６に記憶されている登録道路と同
一のデータフォーマットの数値化データとして記録され
る。例えば、ノードは各地域メッシュの道路地図の座標
とその属性などが記憶され、リンクは接続するノードの
情報とその属性などが記憶される。

【００４７】なお、上述した実施例では道路地図データ
がＣＤ−ＲＯＭ１６に記憶されている例を示したが、読
み書き可能な大容量の記録媒体に登録道路の道路地図デ
ータを記録する場合は、図１９に示すように地域メッシ
ュごとに登録道路用固定データエリアと、未登録道路用
フリーデータエリアとを設け、未登録道路のデータを数
値化して未登録道路用フリーデータエリアに記録するよ
うにしてもよい。

【００４８】このように、繰り返し演算される車両の推
定位置の信頼度が高い状態で、登録道路から外れた地
点、すなわち未登録道路の始点を特定するとともに、登
録道路へ入った地点、すなわち未登録道路の終点を特定
し、未登録道路の始点から終点までの走行軌跡を車両が
走行している地域の道路地図データと関連づけて記憶す
るようにしたので、未登録道路を走行したときに自動的
にその未登録道路を登録することができ、ふたたびその
地域を走行するときは、その未登録道路のデータを読み
出して登録道路と同様に表示することができる。

【００４９】また、地図記憶手段であるＣＤ−ＲＯＭ１
６に登録されていない未登録道路を走行したときに、未
登録道路の走行軌跡をＣＤ−ＲＯＭ１６に記憶されてい
る道路地図データと同一のデータフォーマットに変換し
て記憶するようにしたので、ふたたびその地域を走行す
るときは登録道路と同様に未登録道路を検索することが
できる。

【００５０】さらに、未登録道路の走行軌跡データの中
で、互いに隣接する２つのリンクがほぼ直線とみなせる
場合は１本の直線で近似し、走行軌跡データを簡素化す
るようにしたので、未登録道路記憶手段のメモリ容量を
節約することができる上に、道路検索などの処理速度を
速くすることができる。

【００５１】さらにまた、ＧＰＳやビーコンなどによる
信頼性の高い位置情報が得られたときは、その位置情報
に基づいて未登録道路の走行軌跡を修正し、ＧＰＳやビ
ーコンなどによる信頼性の高い位置情報に基づく走行軌
跡の修正をせずに所定距離以上走行したときは、その走
行軌跡を消去するようにしたので、信頼性の高い未登録
道路の登録が行われる。

【００５２】以上の実施例の構成において、距離センサ
７が走行距離検出手段を、方位センサ３が方位検出手段
１０１を、ＣＤ−ＲＯＭ１６が地図記憶手段を、ＣＰＵ
１が走行軌跡演算手段、データ変換手段、角度算出手段
および近似手段を、ＣＰＵ１およびＣＲＴ１８が表示手
段を、バックアップＲＡＭ２４が未登録道路記憶手段
を、ＧＰＳレシーバ１２、受信手段１４およびアンテナ
１５が位置情報受信手段をそれぞれ構成する。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明によ
れば、地図記憶手段に記憶されていない未登録道路を走
行したときに、未登録道路の走行軌跡を地図記憶手段に
記憶されている道路地図データと同一のデータフォーマ
ットに変換して未登録道路記憶手段に記憶し、ふたたび
その地域を走行したときに、道路地図記憶手段の道路地
図、未登録道路記憶手段に記憶した未登録道路の走行軌
跡データ、および走行軌跡演算手段により演算された車
両の走行軌跡に基づいて車両の推定位置を算出し、車両
周辺の道路地図上に未登録道路と車両の推定位置とを表
示するようにしたので、未登録道路を道路地図記憶手段
の登録道路と同様に道路検索などの対象として取り扱う
ことができる。また、請求項２の発明によれば、未登録
道路の走行軌跡データの中で、互いに隣接する２つのリ
ンクがほぼ直線とみなせる場合は１本の直線で近似し、
走行軌跡データを簡素化するようにしたので、未登録道
路記憶手段のメモリ容量を節約することができる上に、
道路検索などの処理速度を速くすることができる。さら
に、請求項３の発明によれば、ＧＰＳやビーコンなどに
よる信頼性の高い位置情報が得られたときは、その位置
情報に基づいて未登録道路の走行軌跡を修正するように
したので、正確な未登録道路の登録が行われる。

【図面の簡単な説明】

【図１】クレーム対応図。

【図２】一実施例の構成を示すブロック図。

【図３】一実施例の構成を示すブロック図。

【図４】メインプログラムを示すフローチャート。

【図５】メインプログラムを示すフローチャート。

【図６】走行データ収集ルーチンを示すフローチャー
ト。

【図７】未登録道路処理ルーチンを示すフローチャー
ト。

【図８】未登録道路処理ルーチンを示すフローチャー
ト。

【図９】未登録道路のデジタルデータ化ルーチンを示す
フローチャート。

【図１０】未登録道路のデジタルデータ化ルーチンを示
すフローチャート。

【図１１】走行軌跡の修正方法を説明する図。

【図１２】未登録道路の走行経路を示す図。

【図１３】従来のナビゲーション装置における未登録道
路の記録形態を説明する図。

【図１４】未登録道路のノードを接続してリンクを作成
した図。

【図１５】隣接する２つのリンクの接続角度を示す図。

【図１６】ほぼ直線とみなせるリンクを接続して１本化
した結果を示す図。

【図１７】ほぼ直線とみなせるリンクを順次１本化して
簡素化した結果の未登録道路を示す図。

【図１８】デジタルデータ化した未登録道路のデータ例
を示す図。

【図１９】読み書き可能な記録媒体に登録道路用データ
エリアと未登録道路用フリーデータエリアを設けた例を
示す図。

【符号の説明】

１ ＣＰＵ ２ システムバス ３ 方位センサ ４ 増幅器 ５ Ａ／Ｄ変換器 ６，９ Ｉ／Ｏコントローラ ７ 距離センサ ８ キー １２ ＧＰＳレシーバ １３ 拡張Ｉ／Ｏ １４ 受信機 １５ アンテナ １６ ＣＤ−ＲＯＭ １７ ＳＣＳＩコントローラ １８ ＣＲＴ １９ グラフィックコントローラ ２０ Ｖ−ＲＡＭ ２１ ＲＯＭ ２２ Ｄ−ＲＡＭ ２３ 漢字ＲＯＭ ２４ バックアップＲＡＭ １００ 走行距離検出手段 １０１ 方位検出手段 １０２ 地図記憶手段 １０３，１０３Ａ 走行軌跡演算手段 １０４ 表示手段 １０５，１０５Ａ データ変換手段 １０６ 未登録道路記憶手段 １０７ 角度算出手段 １０８ 近似手段 １０９ 位置情報受信手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G01C 21/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の走行距離を検出する走行距離検出
   手段と、 前記車両の進行方位を検出する方位検出手段と、 数値化処理された道路地図データを記憶する地図記憶手
   段と、 前記走行距離検出手段で検出される走行距離と前記方位
   検出手段で検出される進行方位とに基づいて、所定の走
   行距離ごとに前記車両の走行軌跡を演算する走行軌跡演
   算手段と、 前記道路地図データと前記車両の走行軌跡とに基づいて
   前記車両の推定位置を算出し、前記車両周辺の道路地図
   上に前記車両の推定位置を表示する表示手段とを備えた
   車両用ナビゲーション装置において、 前記車両が前記地図記憶手段に登録されていない未登録
   道路を走行したときに、前記走行軌跡演算手段で演算さ
   れた前記未登録道路の走行軌跡を前記地図記憶手段に記
   憶されている前記道路地図データと同一のデータフォー
   マットに変換するデータ変換手段と、 このデータ変換手段により変換処理された前記未登録道
   路の走行軌跡データを記憶する未登録道路記憶手段とを
   備え、 前記表示手段は、前記地図記憶手段に記憶されている前
   記道路地図データ、前記未登録道路記憶手段に記憶され
   ている前記未登録道路の走行軌跡データ、および前記走
   行軌跡演算手段により演算された前記車両の走行軌跡に
   基づいて前記車両の推定位置を算出し、前記車両周辺の
   道路地図上に前記未登録道路と前記車両の推定位置とを
   表示することを特徴とする車両用ナビゲーション装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の車両用ナビゲーション
   装置において、 前記未登録道路の走行軌跡上の前記所定の走行距離ごと
   の地点で区分される複数の線分のうち、互いに隣接する
   ２つの線分のなす角度を算出する角度算出手段と、 互いに隣接する２つの線分のなす角度が１８０度を中心
   とする所定の範囲内にあるときは、それら２つの線分を
   １本の直線で近似する近似手段とを備え、 前記データ変換手段は、前記近似手段により近似処理が
   行われた前記未登録道路の走行軌跡を前記地図記憶手段
   に記憶された前記道路地図データと同一のデータフォー
   マットに変換することを特徴とする車両用ナビゲーショ
   ン装置。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の車両用
   ナビゲーション装置において、 外部からの位置情報を受信する位置情報受信手段を備
   え、 前記走行軌跡演算手段は、前記位置情報受信手段で受信
   された前記外部からの位置情報に基づいて前記車両の走
   行軌跡を修正することを特徴とする車両用ナビゲーショ
   ン装置。